تحت دورة الخليةفهم مجموعة الأحداث التي تحدث منذ تكوين الخلية (بما في ذلك الانقسام نفسه) وحتى انقسامها أو موتها.يسمى الفاصل الزمني من القسمة إلى القسمة الطور البينيوالتي بدورها تنقسم إلى ثلاث فترات - G1 (قبل الاصطناعية)، S (الاصطناعية) وG2 (ما بعد الاصطناعية). G1 هي فترة النمو، وهي الأطول من حيث الزمن وتشمل فترة G0، عندما تكون الخلية النامية إما في حالة راحة أو تتمايز، وتتحول، على سبيل المثال، إلى خلية كبد وتعمل كخلية كبد ثم تموت. مجموعة الكروموسومات والحمض النووي للخلية ثنائية الصيغة الصبغية خلال هذه الفترة هي 2n2c، حيث n هو عدد الكروموسومات، وc هو عدد جزيئات الحمض النووي. في الفترة S، يحدث الحدث الرئيسي للطور البيني - تكرار الحمض النووي وتصبح مجموعة الكروموسومات والحمض النووي 2n4c، وبالتالي يتضاعف عدد جزيئات الحمض النووي. في G2، تقوم الخلية بتصنيع الإنزيمات اللازمة بنشاط، ويزداد عدد العضيات، ولا تتغير مجموعة الكروموسومات والحمض النووي - 2n4c. إن إمكانية خروج الخلية من فترة G2 إلى فترة G0 مرفوضة حاليًا من قبل معظم المؤلفين.

تُلاحظ الدورة الانقسامية في الخلايا التي تنقسم باستمرار ولا تحتوي على فترة G0.ومن الأمثلة على هذه الخلايا العديد من خلايا الطبقة القاعدية للظهارة، والخلايا الجذعية المكونة للدم. تستمر الدورة الانقسامية حوالي 24 ساعة، المدة التقريبية لمراحل الانقسام السريع للخلايا البشرية هي كما يلي: فترة G 1 - 9 ساعات، فترة S - 10 ساعات، فترة G 2 - 4.5 ساعة، الانقسام - 0.5 ساعة.

الانقسام المتساوي- الطريقة الرئيسية للتقسيم الخلايا حقيقية النواة، حيث تحتفظ الخلايا البنت مجموعة الكروموسومالخلية الأم الأصلية.

الانقسام هو عملية مستمرة مع أربع مراحل: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي.

الطور الأول (2n4c) - يتم تدمير الغشاء النووي إلى أجزاء، وتتباعد المريكزات إلى أقطاب مختلفة من الخلية، وتتشكل خيوط مغزلية، و"تختفي" النوى، وتتكثف الكروموسومات ثنائية الكروماتيد. هذه هي أطول مرحلة من الانقسام.

الطورية (2n4c) - محاذاة الكروموسومات ثنائية الكروماتيد المكثفة إلى أقصى حد في المستوى الاستوائي للخلية (يتم تشكيل لوحة الطورية) ، وربط خيوط المغزل في أحد طرفيها بالمركزات المركزية ، والآخر بالمركزيات المركزية للكروموسومات.

الطور الانفصالي (4n4c) - تقسيم الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وانحراف هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى أقطاب متقابلة للخلية (في هذه الحالة، تصبح الكروماتيدات كروموسومات أحادية الكروماتيدات مستقلة).

الطور النهائي (2n2cفي كل خلية ابنة) - تكثيف الكروموسومات، وتكوين الأغشية النووية حول كل مجموعة من الكروموسومات، وتفكك خيوط المغزل، وظهور النواة، وانقسام السيتوبلازم (قطع الخلية). يحدث بضع الخلايا في الخلايا الحيوانية بسبب ثلم الانقسام، في الخلايا النباتية – بسبب صفيحة الخلية.

	أرز. . مراحل الانقسام

الأهمية البيولوجيةالانقسام المتساوي. الخلايا البنت التي تكونت نتيجة طريقة الانقسام هذه متطابقة وراثيا مع الأم. يضمن الانقسام ثبات الكروموسوم الموجود على عدد من أجيال الخلايا. إنه يكمن وراء عمليات مثل النمو والتجديد والتكاثر اللاجنسي وما إلى ذلك.

ويسمى الانقسام المنصف الثاني (الانقسام الاختزالي 2) معادلاً.

المرحلة 2 (1n2c). باختصار، يتم تكثيف الكروماتين في الطور الأول، ولا يوجد اقتران أو عبور، وتحدث العمليات المعتادة في الطور التمهيدي - تفكك الأغشية النووية إلى أجزاء، وانحراف المريكزات إلى أقطاب مختلفة من الخلية، وتكوين خيوط المغزل.

الطورية 2 (1n2c). تصطف الكروموسومات الثنائية الكروماتيد في المستوى الاستوائي للخلية، وتتشكل لوحة الطورية.

يتم إنشاء المتطلبات الأساسية لإعادة التركيب الثالث للمادة الوراثية - العديد من الكروماتيدات عبارة عن فسيفساء ويحدد موقعها على خط الاستواء القطب الذي ستنتقل إليه في المستقبل. ترتبط خيوط المغزل بالنتروميرات من الكروماتيدات.

الطور الانفصالي 2 (2n2с).يحدث انقسام الكروموسومات ثنائية الكروماتيدات إلى كروماتيدات وانحراف هذه الكروماتيدات الشقيقة إلى القطبين المتقابلين للخلية (في هذه الحالة، تصبح الكروماتيدات كروموسومات مفردة مستقلة)، وتحدث إعادة التركيب الثالث للمادة الوراثية.

الطور النهائي 2 (1n1cفي كل خلية). تتكثف الكروموسومات، وتتشكل الأغشية النووية، وتتدمر خيوط المغزل، وتظهر النواة، وينقسم السيتوبلازم (بضع الخلية) ليشكل في النهاية أربع خلايا أحادية الصيغة الصبغية.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي.

الانقسام الاختزالي هو الحدث المركزي لتكوين الأمشاج في الحيوانات وتولد الأبواغ في النباتات. بمساعدتها، يتم الحفاظ على ثبات مجموعة الكروموسوم - بعد اندماج الأمشاج، لا يحدث مضاعفة. بفضل الانقسام الاختزالي، يتم تشكيل خلايا مختلفة وراثيا، لأن أثناء عملية الانقسام الاختزالي، تحدث إعادة تركيب المادة الوراثية ثلاث مرات: بسبب العبور (الطور الأول)، وبسبب الاختلاف العشوائي المستقل للكروموسومات المتماثلة (الطور الانفصالي 1)، وبسبب الاختلاف الكروماتيدي العشوائي (الطور الانفصالي 2).

داء – التقسيم المباشرنواة الطور البيني عن طريق الانقباض دون تصاعد الكروموسوم، دون تشكيل المغزل. تحتوي الخلايا البنت على مواد وراثية مختلفة. قد يقتصر فقط على الانقسام النووي، مما يؤدي إلى تكوين خلايا ثنائية ومتعددة النوى. موصوف للشيخوخة والخلايا المتغيرة مرضيًا والمحكوم عليها بالفشل. بعد التسمم، لا تكون الخلية قادرة على العودة إلى الدورة الانقسامية العادية. عادة، يتم ملاحظته في الأنسجة المتخصصة للغاية، في الخلايا التي لم تعد بحاجة إلى الانقسام - في الظهارة والكبد.

تكوين الأمشاج. تتشكل الأمشاج في الغدد التناسلية - الغدد التناسلية. تسمى عملية تطور الأمشاج تكوين الأمشاج. تسمى عملية تكوين الحيوانات المنوية تكوين الحيوانات المنوية، ويتم تكوين البويضات تكوين البويضات (تكوين البويضات). سلائف الأمشاج - الخلايا المشيجيةتتشكل على المراحل الأولىتطور الجنين خارج الغدد التناسلية، ومن ثم الهجرة إليها. توجد في الغدد التناسلية ثلاث مناطق (أو مناطق) مختلفة - منطقة التكاثر، ومنطقة النمو، ومنطقة نضوج الخلايا الجرثومية. في هذه المناطق، تحدث مراحل التكاثر والنمو والنضج للخلايا المشيمية. هناك مرحلة أخرى في تكوين الحيوانات المنوية - مرحلة التكوين.

مرحلة التكاثر.تنقسم الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية في هذه المنطقة من الغدد التناسلية (الغدد التناسلية) بشكل متكرر عن طريق الانقسام الفتيلي. يزداد عدد الخلايا في الغدد التناسلية. يطلق عليهم أووغونياو الحيوانات المنوية.

مرحلة النمو. خلال هذه المرحلة، تنمو الحيوانات المنوية والأوغونيا ويحدث تكرار الحمض النووي. تسمى الخلايا الناتجة البويضات من الدرجة الأولى والخلايا المنوية من الدرجة الأولىمع مجموعة من الكروموسومات والحمض النووي 2n4s.

مرحلة النضج.جوهر هذه المرحلة هو الانقسام الاختزالي. تدخل الخلايا المشيجية من الدرجة الأولى إلى القسم المنصف الأول. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الخلايا المشيمية من الرتبة الثانية (n2c)، والتي تدخل في القسم الثاني من الانقسام المنصف، ويتم تشكيل الخلايا التي تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات (nc) - البيض والحيوانات المنوية المستديرة. يشمل تكوين الحيوانات المنوية أيضًا مرحلة التكوينحيث تتحول خلالها الحيوانات المنوية إلى حيوانات منوية.

تكوين الحيوانات المنوية. خلال فترة البلوغ، تنقسم الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية الموجودة في الأنابيب المنوية في الخصية بشكل انقسامي، مما يؤدي إلى تكوين العديد من الخلايا الأخرى. خلايا صغيرة، مُسَمًّى الحيوانات المنوية. قد تخضع بعض الخلايا الناتجة بشكل متكرر الانقسامات الانقساميةمما يؤدي إلى تكوين نفس الخلايا المنوية. ويتوقف الجزء الآخر عن الانقسام ويزداد حجمه، ويدخل في المرحلة التالية من تكوين الحيوانات المنوية - مرحلة النمو.

توفر خلايا سيرتولي الحماية الميكانيكية والدعم والتغذية للأمشاج النامية. تسمى الحيوانات المنوية التي زاد حجمها الخلايا المنوية من الدرجة الأولى. تتوافق مرحلة النمو مع الطور البيني 1 من الانقسام الاختزالي، أي. خلال هذه العملية، يتم إعداد الخلايا للانقسام الاختزالي. الأحداث الرئيسية لمرحلة النمو هي تكرار الحمض النووي وتراكمه العناصر الغذائية.

الخلايا المنوية من الدرجة الأولى ( 2n4s) أدخل القسم الأول (التخفيض) من الانقسام الاختزالي، وبعد ذلك يتم تشكيل الخلايا المنوية من الدرجة الثانية ( n2c). تدخل الخلايا المنوية من الدرجة الثانية إلى القسم الثاني (المساوي) للانقسام الاختزالي وتتشكل الحيوانات المنوية المستديرة ( نورث كارولاينا). من خلية منوية واحدة من الدرجة الأولى تنشأ أربعة حيوانات منوية أحادية الصيغة الصبغية. تتميز مرحلة التكوين بحقيقة أن الحيوانات المنوية الكروية في البداية تخضع لسلسلة من التحولات المعقدة، ونتيجة لذلك يتم تشكيل الحيوانات المنوية.

يبدأ تكوين الحيوانات المنوية عند الإنسان خلال فترة البلوغ، وتكون فترة تكوين الحيوانات المنوية ثلاثة أشهر، أي في سن البلوغ. يتم تجديد الحيوانات المنوية كل ثلاثة أشهر. يحدث تكوين الحيوانات المنوية بشكل مستمر ومتزامن في ملايين الخلايا.

هيكل الحيوانات المنوية. تتشكل الحيوانات المنوية لدى الثدييات على شكل خيط طويل.

يبلغ طول الحيوان المنوي عند الإنسان 50-60 ميكرون. يمكن تقسيم بنية الحيوانات المنوية إلى "رأس" و"رقبة" وقسم وسطي وذيل. يحتوي الرأس على النواة و acrosome. تحتوي النواة على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات. الأكروسوم (مجمع جولجي المعدل) عبارة عن عضية تحتوي على إنزيمات تستخدم لإذابة أغشية البويضة. هناك مريكزان في الرقبة، والميتوكوندريا في القسم الأوسط. يتم تمثيل الذيل بواسطة واحد، وفي بعض الأنواع، يتم تمثيل اثنين أو أكثر من السوط. السوط هو عضية متحركة ويشبه في بنيته السوط والأهداب في الأوليات. لحركة السوط، يتم استخدام طاقة الروابط الكبيرة من ATP، ويحدث تخليق ATP في الميتوكوندريا. تم اكتشاف الحيوانات المنوية في عام 1677 من قبل أ. ليفينهوك.

تكوين البويضات.

على عكس تكوين الحيوانات المنوية، الذي يحدث فقط بعد البلوغ، فإن عملية تكوين البويضات عند الإنسان تبدأ في الفترة الجنينية وتستمر بشكل متقطع. في الجنين، تتحقق مرحلتا التكاثر والنمو بشكل كامل، وتبدأ مرحلة النضج. بحلول الوقت الذي تولد فيه الفتاة، يكون مبيضها يحتوي على مئات الآلاف من البويضات من الدرجة الأولى، المتوقفة، "المجمدة" في مرحلة الدبلوتين من الطور الأول من الانقسام الاختزالي.

خلال فترة البلوغ، يستأنف الانقسام الاختزالي: كل شهر تقريبًا، وتحت تأثير الهرمونات الجنسية، تصل إحدى البويضات من الدرجة الأولى (نادرًا اثنتان) الطورية 2 من الانقسام الاختزاليوالتبويض في هذه المرحلة. لا يمكن للانقسام الاختزالي أن يكتمل إلا بشرط الإخصاب واختراق الحيوانات المنوية، وإذا لم يحدث الإخصاب، تموت البويضة من الدرجة الثانية وتفرز من الجسم.

يحدث تكوين البويضات في المبيضين وينقسم إلى ثلاث مراحل - التكاثر والنمو والنضج. خلال مرحلة التكاثر، تنقسم الأوجونيا ثنائية الصيغة الصبغية بشكل متكرر عن طريق الانقسام. تتوافق مرحلة النمو مع الطور البيني 1 من الانقسام الاختزالي، أي. خلاله، يتم تحضير الخلايا للانقسام الاختزالي، ويزداد حجم الخلايا بشكل ملحوظ بسبب تراكم العناصر الغذائية. الحدث الرئيسي في مرحلة النمو هو تكرار الحمض النووي. خلال مرحلة النضج، تنقسم الخلايا عن طريق الانقسام الاختزالي. خلال الانقسام المنصف الأول، تسمى البويضات من الدرجة الأولى. نتيجة للانقسام المنصف الأول تنشأ خليتين ابنتيتين: صغيرة تسمى أول جسم قطبي، وأكبر – البويضة من الدرجة الثانية.

يصل القسم الثاني من الانقسام الاختزالي إلى الطور الثاني، وفي هذه المرحلة يحدث الإباضة - تترك البويضة المبيض وتدخل إلى قناة فالوب.

إذا اخترق الحيوان المنوي البويضة، يكتمل الانقسام المنصف الثاني بتكوين البويضة والجسم القطبي الثاني، والجسم القطبي الأول بتكوين الجسمين القطبيين الثالث والرابع. وهكذا، نتيجة للانقسام الاختزالي، يتم تشكيل بويضة واحدة وثلاثة أجسام قطبية من بويضة واحدة من الدرجة الأولى.

هيكل البيض.عادة ما يكون شكل البيض مستديرًا. تختلف أحجام البيض بشكل كبير - من عدة عشرات من الميكرومترات إلى عدة سنتيمترات (بيضة الإنسان حوالي 120 ميكرون). تشمل السمات الهيكلية للبيض ما يلي: وجود أغشية تقع فوق غشاء البلازما؛ ووجود المزيد في السيتوبلازم

او اقل كمية كبيرةاحتياطي العناصر الغذائية. في معظم الحيوانات، يحتوي البيض على أغشية إضافية تقع فوق الغشاء السيتوبلازمي. اعتمادا على الأصل هناك: قذائف الأولية والثانوية والثالثية. تتكون الأغشية الأولية من مواد تفرزها البويضة وربما الخلايا الجريبية. تتشكل طبقة ملامسة للغشاء السيتوبلازمي للبيضة. إنه يؤدي وظيفة وقائية، ويضمن خصوصية الأنواع في اختراق الحيوانات المنوية، أي أنه لا يسمح للحيوانات المنوية من الأنواع الأخرى باختراق البويضة. في الثدييات يسمى هذا الغشاء لامع. تتشكل الأصداف الثانوية عن طريق الإفرازات الخلايا الجريبيةالمبيض. ليس كل البيض يحتوي عليها. تحتوي القشرة الثانوية لبيض الحشرات على قناة - الميكروبيل، الذي من خلاله يخترق الحيوان المنوي البويضة. تتشكل الأصداف الثلاثية بسبب نشاط الغدد الخاصة لقنوات البيض. على سبيل المثال، من إفرازات الغدد الخاصة، يتكون البروتين والرق والقشرة والأغشية فوق القشرة في الطيور والزواحف.

تتشكل الأغشية الثانوية والثالثية، كقاعدة عامة، في بيض الحيوانات، والتي تتطور أجنةها أثناء بيئة خارجية. بما أن الثدييات تخضع للتطور داخل الرحم، فإن بيضها يحتوي على بيض أولي فقط، باهِرقذيفة، على رأسها يقع تاج مشع- طبقة من الخلايا الجريبية التي تقوم بتوصيل العناصر الغذائية إلى البويضة.

في البيض، يتراكم مخزون من العناصر الغذائية، وهو ما يسمى صفار البيض. يحتوي على الدهون والكربوهيدرات والحمض النووي الريبي (RNA) والمعادن والبروتينات، والجزء الأكبر منه عبارة عن بروتينات دهنية وبروتينات سكرية. يتم احتواء الصفار في السيتوبلازم عادة على شكل حبيبات الصفار. تعتمد كمية العناصر الغذائية المتراكمة في البويضة على الظروف التي يتطور فيها الجنين. لذلك، إذا حدث تطور البويضة خارج جسم الأم وأدى إلى تكوين حيوانات كبيرة، فيمكن أن يشكل صفار البيض أكثر من 95٪ من حجم البويضة. يحتوي بيض الثدييات الذي يتطور داخل جسم الأم على كمية صغيرة من صفار البيض - أقل من 5%، حيث تتلقى الأجنة من الأم العناصر الغذائية اللازمة للنمو.

اعتمادًا على كمية الصفار الموجودة، يتم تمييز الأنواع التالية من البيض: alecithal(لا تحتوي على صفار أو تحتوي على كمية صغيرة من شوائب الصفار - الثدييات، الديدان المسطحة); isolecithal(مع صفار موزع بالتساوي - لانسيلت، قنفذ البحر)؛ telolecithal باعتدال(مع صفار موزع بشكل غير متساو - الأسماك والبرمائيات)؛ التيليسيتال بشكل حاد(صفار يأخذ معظم، ولا تتحرر منه إلا مساحة صغيرة من السيتوبلازم عند القطب الحيواني – الطيور).

بسبب تراكم العناصر الغذائية، يتطور البيض قطبيًا. تسمى الأقطاب المقابلة نباتيو حيواني. يتجلى الاستقطاب في حقيقة أن موقع النواة في الخلية يتغير (ينتقل نحو القطب الحيواني)، وكذلك في توزيع شوائب السيتوبلازم (في العديد من البيض تزداد كمية الصفار من الحيوان إلى القطب الخضري ).

تم اكتشاف البويضة البشرية في عام 1827 على يد كيه إم باير.

التخصيب.الإخصاب هو عملية اندماج الخلايا الجرثومية مما يؤدي إلى تكوين الزيجوت. تبدأ عملية الإخصاب نفسها في لحظة الاتصال بين الحيوان المنوي والبويضة. في لحظة هذا التلامس، يذوب غشاء البلازما للنمو الطرفي والجزء المجاور من غشاء الحويصلة الطرفية، ويتم إطلاق إنزيم الهيالورونيداز والمواد النشطة بيولوجيًا الأخرى الموجودة في الطرفي ويذيب جزء غشاء البيضة . في أغلب الأحيان، يتم سحب الحيوانات المنوية بالكامل إلى البويضة، وفي بعض الأحيان يبقى السوط بالخارج ويتم التخلص منه. منذ اللحظة التي يخترق فيها الحيوان المنوي البويضة، تتوقف الأمشاج عن الوجود، حيث تشكل خلية واحدة - الزيجوت. تنتفخ نواة الحيوان المنوي، ويتحلل كروماتينها، ويذوب الغشاء النووي، وتتحول إلى نواة ذكرية. ويحدث هذا بالتزامن مع اكتمال الانقسام الانتصافي الثاني لنواة البويضة، والذي استؤنف بسبب الإخصاب. وتدريجياً تتحول نواة البويضة إلى نواة أنثوية. تنتقل النوى إلى مركز البويضة، ويحدث تضاعف الحمض النووي، وبعد اندماجها تصبح مجموعة الكروموسومات والحمض النووي للبيضة الملقحة 2n4c. يمثل اتحاد النوى الإخصاب نفسه. وهكذا ينتهي الإخصاب بتكوين زيجوت بنواة ثنائية الصيغة الصبغية.

اعتمادا على عدد الأفراد المشاركين في التكاثر الجنسي، يتم تمييزهم: الإخصاب المتبادل - الإخصاب الذي تشكلت فيه الأمشاج كائنات مختلفة; الإخصاب الذاتي - الإخصاب الذي تندمج فيه الأمشاج التي تتكون من نفس الكائن الحي (الديدان الشريطية).

التوالد العذري– التكاثر البكر، وهو أحد أشكال التكاثر الجنسي، الذي لا يحدث فيه الإخصاب، ويتطور كائن حي جديد من بويضة غير مخصبة. يوجد في عدد من أنواع النباتات واللافقاريات والفقاريات، باستثناء الثدييات، التي تموت فيها الأجنة العذرية في المراحل المبكرة من التطور الجنيني. يمكن أن يكون التوالد العذري اصطناعيًا أو طبيعيًا.

يحدث التوالد العذري الاصطناعي بواسطة الإنسان عن طريق تنشيط البويضة عن طريق التأثير عليها مواد مختلفة, تهيج ميكانيكي، ارتفاع درجة الحرارة، الخ.

أثناء التوالد العذري الطبيعي، تبدأ البويضة في الانقسام وتتطور إلى جنين دون مشاركة الحيوان المنوي، إلا تحت تأثير داخلي أو أسباب خارجية. في دائم (إلزام) في التوالد العذري، يتطور البيض فقط من خلال التوالد العذري، على سبيل المثال، في السحالي الصخرية القوقازية. جميع الحيوانات من هذا النوع هي من الإناث فقط. خياريفي التوالد العذري، تتطور الأجنة على حد سواء من الناحية التوالدية والجنسية. والمثال الكلاسيكي هو أنه في النحل، تم تصميم الحيوانات المنوية للملكة بحيث يمكنها وضع بيض مخصب وغير مخصب، وتتطور الذكور من بيض غير مخصب. ويتطور البيض المخصب إلى يرقات شغالات النحل - إناث متخلفة النمو، أو إلى ملكات - اعتمادًا على طبيعة تغذية اليرقات. في دورية

الانقسام الاختزالي - نوع من الانقسام، ونتيجة لذلك تتشكل الأمشاج أحادية الصيغة الصبغية (1ن) من الخلايا الجسدية ثنائية الصيغة الصبغية (2ن) في الغدد التناسلية.أثناء الإخصاب، يتم استعادة نواة الأمشاج ومجموعة الكروموسومات الثنائية الصبغية. وبالتالي، يضمن الانقسام الاختزالي بقاء مجموعة الكروموسومات وكمية الحمض النووي ثابتة لكل نوع.

نتيجة ل الانقسام الاختزالي Iانخفض عدد الكروموسومات إلى النصف ( وحدة التخفيض);

في الانقسام الاختزالي الثانييتم الحفاظ على هابلويدي الخلية (القسمة المعادلة).تحتوي الخلايا التي تدخل الانقسام الاختزالي على معلومات وراثية 2n2xp.

في طور الانقسام الاختزالي Iهناك تصاعد تدريجي للكروماتين مع تكوين الكروموسومات. تتجمع الكروموسومات المتماثلة معًا لتشكل الهيكل العاميتكون من كروموسومين (ثنائي التكافؤ) وأربعة كروماتيدات (رباعية).

يسمى الاتصال بين اثنين من الكروموسومات المتماثلة على طول الطول اقتران.

ثم تظهر قوى تنافر بين الكروموسومات المتماثلة، وتنفصل الكروموسومات أولاً عند السنتروميرات، وتبقى متصلة عند الذراعين، وتشكل التصالبات (التصالب). يزداد تباعد الكروماتيدات تدريجيًا، وتتحرك الشعيرات المتصالبة نحو أطرافها.

أثناء عملية الاقتران، يمكن أن يحدث تبادل للمناطق بين بعض كروماتيدات الكروموسومات المتماثلة - تقفز فوق. أو تجاوزتمما يؤدي إلى إعادة تركيب المادة الوراثية. بحلول نهاية الطور التمهيدي، يذوب الغلاف النووي والنواة، ويتشكل مغزل لالوني. يبقى محتوى المادة الوراثية كما هو (2n2khhr).

1)في الطوريةفي الانقسام الاختزالي الأول، توجد الكروموسومات الثنائية في المستوى الاستوائي للخلية. في هذه اللحظة، يصل تصاعدهم إلى الحد الأقصى. محتوى المادة الوراثية لا يتغير (2n2xr).

2) في الطور الانفصاليالانقسام الاختزالي الأول: الكروموسومات المتماثلة، التي تتكون من اثنين من الكروماتيدات، تتحرك أخيرًا بعيدًا عن بعضها البعض وتتباعد إلى قطبي الخلية. وبالتالي، من كل زوج من الكروموسومات المتماثلة، يقع واحد فقط في الخلية الابنة - يتم تقليل عدد الكروموسومات إلى النصف (يحدث التخفيض). ويصبح محتوى المادة الوراثية 1n2xp عند كل قطب.

3) في الطور النهائيتتشكل النوى وينقسم السيتوبلازم - وتتشكل خليتين ابنتين. تحتوي الخلايا الوليدة على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات، ويحتوي كل كروموسوم على اثنين من الكروماتيدات (1n2x).

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي:

1) هي المرحلة الرئيسية لتكوين الأمشاج.

2) يضمن نقل المعلومات الوراثية من كائن حي إلى كائن حي أثناء التكاثر الجنسي؛

3) الخلايا البنت ليست متطابقة وراثيا مع الأم ومع بعضها البعض.

وبالتالي، نتيجة للانقسام الاختزالي، يتم تشكيل 4 خلايا تحتوي على مجموعة أحادية الصبغيات من خلية أم ثنائية الصبغية. بالإضافة إلى ذلك، في الطور الأول من الانقسام الاختزالي الأول، تحدث إعادة تركيب المادة الوراثية (العبور)، وفي الطور الانفصالي الأول والثاني، تتحرك الكروموسومات والكروماتيدات بشكل عشوائي إلى أحد القطبين أو الآخر. هذه العمليات هي سبب التباين التوافقي.

18:التكاثر اللاجنسي للكائنات الحية :

يشمل التكاثر اللاجنسي فردًا واحدًا الآلية الخلويةهو الانقسام.

طرق التكاثر اللاجنسي :

1) انقسام الخلايا - خاصية مميزة فقط للكائنات وحيدة الخلية (الفطريات...)

1. المونوتومية

2. بالينتامي

3. الفصام

4. متباين

2) التجزئة – الأساس هو عملية التجديد، أي. استعادة الأعضاء المفقودة أو أجزاء منها. (دُودَة)

3) التبرعم - خاصية البكتيريا والفطريات والتجويفات المعوية والغلاليات).

4) التكاثر هو التكاثر بواسطة الجراثيم. (البكتيريا والنباتات العليا والسفلى)
هناك خلافات: 1. حدائق الحيوان (المتحركة)

ستساعدك هذه المقالة على دراسة عملية أحد أشكال تقسيم الخلية ثنائية الصيغة الصبغية بالتفصيل، أي مخطط الانقسام الاختزالي. ستتعرف فيه على عدد المراحل التي تتكون منها هذه العملية، وما هي ميزات كل مرحلة، وفي أي مرحلة يحدث اقتران الكروموسوم، وما هو العبور، وما هي فعالية كل مرحلة من مراحل الانقسام.

معنى مفهوم "الانقسام الاختزالي"

هذا الشكل من الانقسام هو سمة رئيسية لخلايا الجهاز التناسلي، أي المبيضين والحيوانات المنوية. بمساعدة الانقسام الاختزالي، يتم تشكيل أربعة أمشاج أحادية الصيغة الصبغية مع مجموعة n من الكروموسومات من الخلية الأم ثنائية الصيغة الصبغية.

تتكون العملية من مرحلتين:

• الاختزال، الانقسام الاختزالي 1 - يتكون من أربع مراحل: الطور التمهيدي، الطور الاستوائي، الطور الانفصالي والطور النهائي. ينتهي الانقسام الأول للانقسام الاختزالي بتكوين خليتين فرديتين من خلية ثنائية الصيغة الصبغية.
• مرحلة المعادلة، الانقسام الاختزالي 2 ، يشبه من الناحية الإجرائية الانقسام الفتيلي. تتميز هذه المرحلة بانفصال الكروموسومات الشقيقة وتباعدها إلى أقطاب مختلفة.

تتكون كل مرحلة من أربع مراحل متتالية تنتقل بسلاسة إلى بعضها البعض. بين مرحلتي الانقسام لا يوجد عمليا أي طور بيني، لذلك لا تحدث عملية تكرار الحمض النووي.

أرز. 1. مخطط التقسيم الأول للانقسام الاختزالي.

من سمات المرحلة الأولى من التقسيم المرحلة الأولى، والتي تتكون من خمس مراحل منفصلة. ويمكن الاطلاع على شرح للعمليات التي تحدث في كل منها في الجدول أدناه. خلال المرحلة الأولى، يتم تقصير الكروموسومات بسبب التصاعد الحلزوني. ترتبط الكروموسومات المتماثلة ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض بحيث تحدث عملية الاقتران (جمع ودمج أقسام الكروموسومات).

في هذا الوقت، يمكن لبعض أقسام الكروموسومات غير الشقيقة أن تتبادل مع بعضها البعض، وتسمى هذه العملية بالعبور.

أرز. 2. مخطط الانقسام المنصف الثاني.

جدول مراحل الانقسام الاختزالي

مرحلة	الخصائص
المرحلة 1	يتكون من خمس مراحل: اللبتوتين(خيوط رفيعة) - بدلاً من حبيبات الكروماتين تظهر خيوط رفيعة من الكروموسومات؛ الزيجوتين(مزيج من المواضيع) - تحدث عملية الاقتران؛ باتشيتينا(خيوط سميكة) - من المميزات عبور أقسام الكروموسوم؛ ديبلوتينا(خيوط مزدوجة) - تكون التصالبات والكروماتيدات مرئية؛ دياكينسيس- تقصر الكروموسومات، وتتنافر السنتروميرات، وتذوب الأغشية النووية والنوية، ويتشكل المغزل.
الطورية 1	تصطف الكروموسومات عند خط استواء المغزل، بينما يكون اتجاه السنتروميرات نحو القطبين عشوائيًا تمامًا.
الطور الانفصالي 1	تنتقل الكروموسومات المتماثلة إلى أقطاب مختلفة، بينما تظل الكروموسومات الشقيقة متصلة عند السنترومير.
الطور النهائي 1	تتميز نهاية الطور النهائي بإزالة الكروموسومات وتكوين غشاء نووي جديد.
المرحلة 2	تتم استعادة مغزل انشطاري جديد، ويذوب الغشاء النووي.
الطورية 2	تصطف الكروموسومات في الجزء الاستوائي من المغزل.
الطور الانفصالي 2	تنقسم السنتروميرات وتنتقل الكروماتيدات إلى قطبين متقابلين.
الطور النهائي 2	من نواة أحادية الصيغة الصبغية، تتشكل اثنتان مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية، يوجد بداخلها كروماتيد واحد.

نتيجة لهذا الانقسام، يتم تشكيل أربعة أمشاج مع مجموعة أحادية الصبغية من خلية ثنائية الصبغية واحدة. وراثيا، كل خلية من الخلايا الأربع لها محتواها الجيني الخاص.

أعلى 4 مقالاتالذين يقرؤون جنبا إلى جنب مع هذا

أرز. 3. مخطط تكوين الأمشاج.

عملية العبور ليست نموذجية بالنسبة للانقسام الاختزالي 2، حيث أن تبادل المقاطع بين الكروموسومات يحدث في مرحلة الانقسام الأول.

ماذا تعلمنا؟

يحدث انقسام خلايا الغدد التناسلية من خلال الانقسام الاختزالي، الذي يتكون من مرحلتين من الانقسام. تحتوي كل مرحلة على أربع مراحل: الطور التمهيدي، والطور الاستوائي، والطور الانفصالي، والطور النهائي. من سمات المرحلة الأولى من الانقسام تكوين خليتين مع مجموعة أحادية الصبغيات من الكروموسومات. ونتيجة للانقسام الثاني، يكون عدد الأمشاج المتكونة أربعة.

اختبار حول الموضوع

تقييم التقرير

متوسط ​​تقييم: 4.1. إجمالي التقييمات المستلمة: 206.

الانقسام الاختزالي هو عملية انقسام نواة الخلايا الجرثومية أثناء تحولها إلى أمشاج. يتضمن الانقسام الاختزالي قسمين من الخلايا يسمى الانقسام الاختزالي الأول والانقسام الاختزالي الثاني، على التوالي. يتكون كل قسم من هذه الأقسام رسميًا من نفس مراحل الانقسام: الطور التمهيدي، والطور الاستوائي، والطور الانفصالي، والطور النهائي.

الانقسام المنصف الأول هو الاختزال. من خلية واحدة تحتوي على مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات، تتشكل خليتين مع مجموعة أحادية الصيغة الصبغية.

· اللبتوتين. مرحلة الخيوط الرفيعة. توسيع النواة (مجموعة ثنائية الصبغيات من الكروموسومات)، يبدأ تصاعد الكروموسوم.

· الزيجوتين. اقتران الكروموسومات المتماثلة.

· باتشيتينا. مرحلة الخيوط السميكة. يتكون ثنائي التكافؤ (الكروموسومات المترافقة) من 4 كروماتيدات. عدد ثنائيات التكافؤ يساوي المجموعة الفردية. يحدث المزيد من التصاعد. تقفز فوق. أو تجاوزت.

· الدبلوتينا. تنشأ قوى بغيضة. انحراف الكروموسوم (يبدأ عند السنترومير). في كل تصالب (المكان الذي يحدث فيه العبور)، يتم تبادل أجزاء من الكروماتيدات. الكروموسومات دوامة وتقصير.

· دياكينسيس. أقصى تصاعد وتقصير وسماكة الكروموسومات. تذوب النواة والغلاف النووي. تتباعد المريكزات باتجاه القطبين.

الطورية 1. توجد ثنائيات الكروموسوم على طول خط استواء مغزل انقسام الخلايا، وتشكل لوحة الطورية. ترتبط خيوط المغزل بالكروموسومات.

الطور الانفصالي 1. تتحرك الكروموسومات نحو أقطاب المغزل. تتلقى الخلايا الوليدة زوجًا واحدًا فقط من الكروموسومات المتماثلة.

الطور النهائي 1. يصبح عدد الكروموسومات في كل خلية أحادي الصيغة الصبغية. على وقت قصيريتكون الغلاف النووي، وتتحلل الكروموسومات، وتصبح النواة في الطور البيني. ثم في الخلية الحيوانية يحدث انقسام السيتوبلازم، وفي الخلية النباتية يتم تكوين جدار الخلية.

الطور البيني 2. (فقط في الخلايا الحيوانية). خلال الفترة الاصطناعية، لا يحدث تكرار الحمض النووي.

الانقسام المنصف الثاني معادل. يبدو وكأنه الانقسام. من الكروموسومات التي تحتوي على كروماتيدين، تتشكل كروموسومات تتكون من كروماتيد واحد.

المرحلة الثانية: تكثف الكروموسومات وتقصر. تذوب النواة والغلاف النووي. يتم تشكيل المغزل الانشطاري.

الطورية 2. تصطف الكروموسومات على طول خط الاستواء. تمتد خيوط مغزل الكروماتين نحو القطبين. يتم تشكيل لوحة الطورية.

الطور الانفصالي 2. تقسم السنتروميرات وتسحب الكروموسومات معها (باتجاه القطبين المتقابلين).

الطور النهائي 2. تتلاشى الكروموسومات وتصبح غير مرئية. تختفي خيوط المغزل. ويتشكل غلاف نووي حول النوى. تحتوي النواة على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية. يحدث الانقسام السيتوبلازمي / تكوين جدار الخلية. من خلية أصلية واحدة - 4 أحادية الصيغة الصبغية.

معنى الانقسام الاختزالي:

1. الحفاظ على عدد ثابت من الكروموسومات.

2. ينتج الانقسام الاختزالي رقم ضخممجموعات جديدة من الكروموسومات غير المتماثلة.

3. أثناء عملية العبور، تتم إعادة تركيب المادة الوراثية.

الاختلافات بين الانقسام والانقسام الاختزالي.

في الانقسام: 1) أثناء عملية الانقسام، يحدث انقسام خلية واحد فقط؛

2) يتم تصنيع الحمض النووي قبل انقسام الخلايا، في الطور البيني (في الفترة S من الطور البيني)؛

3) الطور التمهيدي يستغرق فترة قصيرة من الزمن؛

4) في الطور الأول، لا يحدث الاقتران والعبور؛

5) في الطورية، توجد كروموسومات منفصلة تتكون من اثنين من الكروماتيدات على طول خط الاستواء؛

6) أولاً، يتم فصل أذرع الكروماتيدات؛

7) في الطور الانفصالي، تنقسم السنتروميرات وتنتقل الكروماتيدات إلى القطبين؛

8) نتيجة للانقسام الفتيلي، يبقى عدد الكروموسومات في الخلية دون تغيير؛

9) يحدث الانقسام في الخلايا أحادية الصيغة الصبغية وثنائية الصيغة الصبغية ومتعددة الصيغة الصبغية.

10) يحدث أثناء تكوين الخلايا الجسدية، وكذلك أثناء تكوين الأمشاج في النباتات (حيث يحدث تناوب الأجيال).

في الانقسام الاختزالي: 1) أثناء عملية الانقسام الاختزالي يحدث انقسامان (الانقسام الأول والثاني للانقسام الاختزالي)؛

2) يتم تصنيع الحمض النووي فقط قبل الانقسام المنصف الأول. لا يحدث تكرار الحمض النووي بين الانقسامات الانتصافية الأولى والثانية؛

3) الطور التمهيدي-I يستغرق فترة زمنية طويلة جدًا وينقسم إلى 5 مراحل؛

4) أثناء الطور التمهيدي، تترافق الكروموسومات المتماثلة ويمكنها تبادل الأقسام (يحدث التقاطع)؛

5) في الطور الأول، على طول خط استواء الخلية، لا توجد كروموسومات فردية، ولكن أزواج من الكروموسومات المترافقة - ثنائية التكافؤ. في الطور الاستوائي الثاني، تقع الكروموسومات على طول خط استواء الخلية؛

6) القوة البغيضة تتجلى في منطقة السنترومير؛

7) ينقسم السنترومير فقط في القسم الثاني من الانقسام الاختزالي؛ تنفصل الكروماتيدات فقط في التقسيم الثاني للانقسام الاختزالي؛

8) انخفاض عدد الكروموسومات في الخلية إلى النصف بعد الانقسام الاختزالي.

9) يحدث فقط في الخلايا ثنائية الصيغة الصبغية ومتعددة الصيغة الصبغية.

10) يحدث أثناء تكوين الأمشاج والأبواغ.

12. النشأة. تكوين الحيوانات المنوية. الخصائص الخلوية والخلوية لهذه العملية. هيكل الخصية للثدييات. الحيوانات المنوية. العلاقة بين الهيكل والوظيفة.

النشأة- عملية نضوج الخلايا الجرثومية حتى يصل الجسم إلى حالة البلوغ.

تكوين الحيوانات المنوية– تكوين الخلايا الجرثومية في الغدد التناسلية عند الرجال.

بحلول سن البلوغ، تتمايز بعض الخلايا إلى خلايا منوية من الدرجة الأولى. الانقسام الاختزالي من الدرجة الأولى. عند الانتهاء، تكون الخلية المنوية من الرتبة الأولى خليتين منويتين من الرتبة الثانية، تحتوي كل منهما على مجموعة مزدوجة من الكروموسومات الأحادية الصيغة الصبغية. في الانقسام الاختزالي 2، تنقسم كل خلية منوية من الدرجة الثانية لتشكل اثنين من الحيوانات المنوية. يتمايز الحيوان المنوي إلى حيوانات منوية. تكوين الحيوانات المنوية عند الذكور هو عملية مستمرة.

الخصية– الغدد التناسلية الذكرية المقترنة، والتي تنتج منتجات الإنجاب والهرمونات الجنسية. في الثدييات المشيمية يتم أخذها خارج تجويف الجسم وتقع في عضو خاص - كيس الصفن فيما يتعلق درجة حرارة عاليةجثث. في الثدييات، سطح الخصية مغطى بالأغشية. الداخلية النسيج الضاممقسمة إلى شرائح. يحتوي كل فصيص على أنبوب منوي ملتوي. الأنبوب الملتوي هو أنبوب أسطواني ينتهي بشكل أعمى من جانب واحد ويتصل بأنبيبات مستقيمة من الجانب الآخر. يتكون جدار النبيب من خلايا سيرتولي (خلايا ذات أصل ظهاري). خلايا سيرتولي كبيرة الحجم، وتنتقل نواتها إلى الجزء الخارجي، ويواجه السيتوبلازم تجويف الأنبوب. وهو يمثل الأساس المخلوي لتطوير الخلايا الجرثومية.

يحدث تطور الحيوانات المنوية في الأنابيب المنوية الملتوية. يحدث هذا التطور على شكل موجات، سواء على طولها أو عبر المقطع العرضي لها، أي أنه في النهاية الحادة توجد خلايا في المراحل الأولى من التطور، وأقرب إلى التجويف توجد حيوانات منوية ناضجة. في المقطع العرضي، يمكن اكتشاف أجيال متتالية من الخلايا الجرثومية، بدءًا من الحيوانات المنوية في خلايا سيرتولي إلى الحيوانات المنوية الجاهزة في وسط النبيب.

الحيوانات المنوية- مِلك الرجال خلية جنسية، الأمشاج الذكري، الذي يعمل على تخصيب الأمشاج الأنثوي، البويضة.

· رأس الحيوان المنوي للإنسان له شكل إهليلجي مضغوط من الجوانب، يوجد حفرة صغيرة في أحد الجوانب، ولهذا يتحدث الناس أحياناً عن شكل رأس الحيوان المنوي “على شكل الملعقة” عند الإنسان . يحتوي رأس الحيوان المنوي على ما يلي: الهياكل الخلوية:

1. نواة تحمل مجموعة واحدة من الكروموسومات. تسمى هذه النواة أحادية الصيغة الصبغية. بعد اندماج الحيوان المنوي والبويضة (نواها أحادية الصبغية أيضًا) يتم تشكيل الزيجوت - كائن ثنائي الصبغية جديد يحمل كروموسومات الأم والأب. أثناء تكوين الحيوانات المنوية (تطور الحيوانات المنوية)، يتم تشكيل نوعين من الحيوانات المنوية: تلك التي تحمل الكروموسوم X وتلك التي تحمل الكروموسوم Y. عندما يتم تخصيب البويضة بواسطة حيوان منوي يحمل X، يتكون جنين أنثى. عندما يتم تخصيب البويضة بواسطة حيوان منوي يحمل Y، يتكون جنين ذكر. نواة الحيوانات المنوية أصغر بكثير من نوى الخلايا الأخرى، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى التنظيم الفريد لبنية كروماتين الحيوانات المنوية (انظر البروتامينات). بسبب التكثيف القوي، يكون الكروماتين غير نشط - لا يتم تصنيع الحمض النووي الريبي (RNA) في نواة الحيوانات المنوية.

2. الأكروسوم - الليزوزوم المعدل - حويصلة غشائية تحمل إنزيمات تحللية - مواد تذيب غشاء البويضة. يحتل الجسيم الطرفي حوالي نصف حجم الرأس ويساوي حجم النواة تقريبًا. يقع أمام النواة ويغطي نصف النواة (وبالتالي، غالبًا ما يُقارن الجسيم الطرفي بالغطاء). عند ملامسة البويضة، يطلق الجسيم الطرفي إنزيماته إلى الخارج ويذيب جزءًا صغيرًا من غشاء البويضة، مما يخلق "ممرًا" صغيرًا لاختراق الحيوانات المنوية. يحتوي الأكروسوم على حوالي 15 إنزيمًا تحلليًا، أهمها الأكروسين.

3. الجسيم المركزي هو مركز تنظيم الأنابيب الدقيقة، ويضمن حركة ذيل الحيوان المنوي، ويُفترض أيضًا أنه يشارك في تجميع نوى الزيجوت والانقسام الخلوي الأول للزيجوت.

· خلف الرأس يوجد ما يسمى "الجزء الأوسط" من الحيوان المنوي. من الرأس الجزء الأوسطيفصل بين تضييق صغير - "الرقبة". يقع الذيل خلف الجزء الأوسط. يمر الهيكل الخلوي للسوط، والذي يتكون من الأنابيب الدقيقة، عبر الجزء الأوسط بأكمله من الحيوانات المنوية. يوجد في الجزء الأوسط حول الهيكل الخلوي للسوط ميتوكوندريا - ميتوكوندريا عملاقة للحيوانات المنوية. للميتوكوندريا شكل حلزوني ويبدو أنها تلتف حول الهيكل الخلوي للسوط. تؤدي الميتوكوندريا وظيفة تخليق ATP وبالتالي تضمن حركة السوط.

· يقع الذيل أو السوط خلف الجزء الأوسط. وهو أرق من الجزء الأوسط وأطول منه بكثير. الذيل هو عضو حركة الحيوانات المنوية. هيكلها نموذجي للسوط الخلوي حقيقي النواة.

يرتبط التكاثر الجنسي للحيوانات والنباتات والفطريات بتكوين خلايا جرثومية متخصصة.
الانقسام الاختزالي- نوع خاص من انقسام الخلايا يؤدي إلى تكوين الخلايا الجنسية.
على عكس الانقسام، الذي يتم فيه الحفاظ على عدد الكروموسومات التي تستقبلها الخلايا الوليدة، خلال الانقسام الاختزالي، ينخفض ​​عدد الكروموسومات في الخلايا الوليدة إلى النصف.
تتكون عملية الانقسام الاختزالي من انقسامين خلويين متتاليين - الانقسام الاختزالي I(القسم الأول) و الانقسام الاختزالي الثاني(دوري الدرجة الثانية).
يحدث ازدواج الحمض النووي والكروموسوم من قبل فقط الانقسام الاختزالي I.
نتيجة للانقسام الأول للانقسام المنصف يسمى اختزاليتتكون الخلايا من نصف عدد الكروموسومات. وينتهي الانقسام الاختزالي الثاني بتكوين الخلايا الجرثومية. لذلك كل شيء الخلايا الجسديةيحتوي الكائن الحي مزدوج ثنائي الصيغة الصبغية (2n)، مجموعة من الكروموسومات حيث يحتوي كل كروموسوم على كروموسوم مزدوج متماثل. الخلايا الجنسية الناضجة لديها فقط مفرد فردي (ن)، مجموعة من الكروموسومات، وبالتالي نصف كمية الحمض النووي.

مراحل الانقسام الاختزالي

خلال المرحلة الأولىتظهر الكروموسومات المزدوجة في الانقسام الاختزالي بوضوح تحت المجهر الضوئي. ويتكون كل كروموسوم من اثنين من الكروموتيدات، التي ترتبط ببعضها البعض بواسطة سنترومير واحد. أثناء عملية التصاعد الحلزوني، يتم تقصير الكروموسومات المزدوجة. ترتبط الكروموسومات المتماثلة ارتباطًا وثيقًا ببعضها طوليًا (كروماتيد إلى كروماتيد)، أو كما يقولون: المترافقة. في هذه الحالة، غالبًا ما تتقاطع الكروماتيدات أو تلتف حول بعضها البعض. ثم تبدأ الكروموسومات المزدوجة المتماثلة في الابتعاد عن بعضها البعض. في الأماكن التي تتقاطع فيها الكروماتيدات، تحدث فواصل عرضية وتبادل لأجزاءها. وتسمى هذه الظاهرة عبور الكروموسومات.وفي الوقت نفسه، كما هو الحال في الانقسام الفتيلي، يتفكك الغشاء النووي، وتختفي النواة، وتتشكل خيوط المغزل. الفرق بين الطور الأول للانقسام الاختزالي والطور الانقسامي هو اقتران الكروموسومات المتماثلة والتبادل المتبادل للمقاطع أثناء عملية عبور الكروموسوم.
علامة مميزة الطورية الأولى- الترتيب في المستوى الاستوائي لخلية الكروموسومات المتماثلة الموجودة في أزواج. ويأتي بعد هذا الطور الانفصالي الأول، حيث تنتقل الكروموسومات المتماثلة بأكملها، والتي يتكون كل منها من كروماتيدين، إلى القطبين المتقابلين للخلية. من المهم جدًا التأكيد على إحدى سمات انحراف الكروموسوم في هذه المرحلة من الانقسام الاختزالي: تتباعد الكروموسومات المتماثلة لكل زوج بشكل عشوائي، بغض النظر عن كروموسومات الأزواج الأخرى. وينتهي كل قطب بنصف عدد الكروموسومات الموجودة في الخلية عند بداية الانقسام. ثم يأتي الطور النهائي الأول، والتي يتم خلالها تكوين خليتين يقل عدد الكروموسومات إلى النصف.
الطور البيني قصير لأنه لا يحدث تخليق الحمض النووي. ويلي ذلك الانقسام المنصف الثاني ( الانقسام الاختزالي الثاني). ويختلف عن الانقسام الفتيلي فقط في عدد الكروموسومات الموجودة فيه الطورية الثانيةنصف عدد الكروموسومات في الطور الاستوائي للانقسام في نفس الكائن الحي. نظرًا لأن كل كروموسوم يتكون من اثنين من الكروماتيدات، في الطور الاستوائي الثاني، تنقسم السنتروميرات من الكروموسومات، وتتحرك الكروماتيدات نحو القطبين، والتي تصبح كروموسومات ابنة. الآن فقط تبدأ الطور البيني الحقيقي. من كل خلية أولية تنشأ أربع خلايا تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات.

تنوع الأمشاج

خذ بعين الاعتبار الانقسام الاختزالي لخلية تحتوي على ثلاثة أزواج من الكروموسومات ( 2 ن = 6). في هذه الحالة، بعد انقسامين انقساميين، يتم تشكيل أربع خلايا تحتوي على مجموعة أحادية الصيغة الصبغية من الكروموسومات ( ن = 3). نظرًا لأن كروموسومات كل زوج تتفرق إلى خلايا وليدة بشكل مستقل عن كروموسومات الأزواج الأخرى، فإن تكوين ثمانية أنواع من الأمشاج مع مجموعات مختلفة من الكروموسومات الموجودة في الخلية الأم الأصلية من المحتمل بنفس القدر.
يتم توفير تنوع أكبر من الأمشاج من خلال اقتران وعبور الكروموسومات المتماثلة في مرحلة الانقسام الاختزالي، وهو أمر ذو أهمية بيولوجية عامة كبيرة جدًا.

الأهمية البيولوجية للانقسام الاختزالي

إذا لم يكن هناك انخفاض في عدد الكروموسومات أثناء عملية الانقسام الاختزالي، ففي كل جيل لاحق، مع اندماج نواة البويضة والحيوانات المنوية، سيزداد عدد الكروموسومات إلى أجل غير مسمى. بفضل الانقسام الاختزالي، تتلقى الخلايا الجرثومية الناضجة عددًا أحادي الصيغة الصبغية (n) من الكروموسومات، وأثناء الإخصاب تظهر الخاصية هذا النوعرقم ثنائي (2n). أثناء الانقسام الاختزالي، تنتهي الكروموسومات المتماثلة في خلايا جرثومية مختلفة، وأثناء الإخصاب، يتم استعادة الاقتران بين الكروموسومات المتماثلة. وبالتالي، يتم ضمان مجموعة كاملة من الكروموسومات الثنائية وكمية ثابتة من الحمض النووي لكل نوع.
إن تقاطع الكروموسومات الذي يحدث في الانقسام الاختزالي، وتبادل الأقسام، وكذلك الاختلاف المستقل لكل زوج من الكروموسومات المتماثلة، يحدد أنماط الانتقال الوراثي للصفة من الآباء إلى الأبناء. من كل زوج من الكروموسومات المتماثلة (الأم والأب) التي كانت جزءًا من مجموعة الكروموسوم للكائنات ثنائية الصيغة الصبغية، تحتوي المجموعة الفردية للبيضة أو الحيوان المنوي على كروموسوم واحد فقط. ربما تكون:

• كروموسوم الأب.
• كروموسوم الأم.
• الأبوية مع منطقة الأم.
• الأم مع مؤامرة الأب.

تساهم عمليات ظهور عدد كبير من الخلايا الجرثومية المختلفة نوعيًا في التباين الوراثي.
في بعض الحالات، بسبب تعطيل عملية الانقسام الاختزالي، مع عدم انفصال الكروموسومات المتماثلة، قد لا تحتوي الخلايا الجرثومية على كروموسوم متماثل، أو على العكس من ذلك، تحتوي على كروموسومات متماثلة. وهذا يؤدي إلى اضطرابات شديدة في نمو الجسم أو موته.